Система нелинейных уравнений как модель реальной ситуации
Алгебра · 9 класс · углублённый уровень ФРП «Математика» (углублённый уровень), Москва – 2025 строка R03 · ALG9U-047
R03.7
Цели урока
Сегодня вы научитесь
Составлять модель
ввести две переменные и записать два условия задачи системой (ПР-16)
Решать систему
подстановкой, через сумму и произведение, теоремой Виета (ПР-9)
Интерпретировать ответ
отбирать решения по смыслу и отвечать на вопрос задачи (ПР-16)
Решать задачи ОГЭ
геометрия, числа, движение, работа — линия 21 (ПР-15)
разминка · R03.5
Разминка · устно
Переведите на язык алгебры и решите
x+y=7,xy=12
x и y = ?
3 и 4
t2−7t+12=0
корни
3;4
катеты 6 и 8
гипотенуза
10
P=30
стороны x,y: уравнение
x+y=15
скорость v, время t
путь s
s=vt
вся работа — за x ч
часть за 1 ч
x1
цифры a и b
двузначное число
10a+b
x+y=5,xy=6
x2+y2
13
R03.7
Новое · математическая модель
Четыре шага: переменные → система → решение → смысл
1
Переменные
что обозначаем, единицы, ограничения
v км/ч, t ч; v>0
→
2
Система
два условия задачи — два уравнения
vt=120,…
→
3
Решение
подстановка, сумма и произведение, графики
t=4 или t=−3
→
4
Смысл
отбор решений и ответ на вопрос задачи
t=4 ч
Модель — система, которая описывает ситуацию; этапы 1–2 — формализация, 4 — интерпретация
R03.7
Схема · типовые модели
Какие уравнения дают типовые ситуации
Ситуация
Переменные
Уравнения
Прямоугольник
стороны x,y
2(x+y)=P,xy=S,x2+y2=d2
Числа
числа x,y; цифры a,b
x+y,xy,x2+y2;10a+b
Движение
скорость v, время t
s=vt,t=vs
Работа
время x, y на всю работу
x1+y1=T1 (T — вместе)
Покупка
цена p, количество n
np=стоимость
R03.7 · опора R03.6
Демонстрация · полный цикл
Периметр прямоугольника 34 см, диагональ 13 см. Найдите стороны.
x,y — стороны, см; x>0,y>0 переменные
{x+y=17x2+y2=1692(x+y)=34; Пифагор
289−2xy=169,xy=60x2+y2=(x+y)2−2xy
t2−17t+60=0: t=5;12 Виета
Ответ: 5 см и 12 см (5;12) и (12;5) — один прямоугольник
R03.7
Образец → сам · прямоугольник и треугольник
Найдите стороны по двум условиям
Образец
Площадь прямоугольника 60 см², периметр 32 см.
{x+y=16xy=602(x+y)=32
t2−16t+60=0 Виета
D1=64−60=4,t=6;10t=8±2
6 см и 10 см проверка: 2⋅16=32
Сам
базаГипотенуза 10 см, площадь прямоугольного треугольника 24 см². Катеты? 6 см и 8 см
базаПериметр прямоугольника 46 см, диагональ 17 см. Стороны? 8 см и 15 см
повыш.Площадь прямоугольника 120 см²; если каждую сторону увеличить на 2 см, площадь станет 168 см². Стороны? 10 см и 12 см
R03.7
Интерпретация · отбор решений
Решение системы ≠ ответ задачи
Знак величины
длина, скорость, время, цена — положительны
Тип величины
число людей, деталей, цифра — целые; цифра от 0 до 9
Условие текста
«первый быстрее», «на 2 больше» — проверить, кто есть кто
Вопрос задачи
спросили площадь — отвечаем площадью, а не сторонами
Система: (30;4) и (−40;−3), где v — скорость, t — время. Ответ: v=30 км/ч, t=4 ч.
R03.7
Образец → сам · числа и цифры
Задачи на числа: все ли решения подходят?
Образец
Разность двух чисел 4, произведение 96. Найдите числа.
{x−y=4xy=96x=y+4
y2+4y−96=0 подстановка
y=8 или y=−12D1=4+96=100
12 и 8 или −8 и −12 оба подходят
Сам
базаСумма двух натуральных чисел 15, сумма их квадратов 113. Числа? 7 и 8
повыш.Произведение цифр двузначного числа 24; при перестановке цифр число уменьшается на 18. Число? 64
повыш.Сумма двух чисел 3, сумма их кубов 63. Числа? 4 и −1
R03.7
Схема · движение и работа
Таблица «величина × величина = результат»
Движение: v⋅t=s
v, км/ч
t, ч
s, км
план
v
t
120
если бы
v+10
t−1
120
Работа: за 1 ч × время =1
за 1 ч
время, ч
1-я труба
x1
x
2-я труба
y1
y=x+5
вместе
x1+y1
6
Каждая строка таблицы — уравнение системы. Единицы — одни: минуты переводим в часы
R03.7
Образец → сам · движение
Скорость и время: два условия — система
Образец
Автомобиль проехал 120 км. Будь скорость на 10 км/ч больше, он затратил бы на 1 ч меньше.
{vt=120(v+10)(t−1)=120
−v+10t−10=0,v=10t−10 вычли
t2−t−12=0: t=4t=−3<0
v=30 км/ч, t=4 ч
Сам
базаВелосипедист проехал 60 км. Будь скорость на 3 км/ч больше, он затратил бы на 1 ч меньше. Скорость? 12 км/ч
повыш.Два пешехода вышли навстречу из пунктов в 20 км и встретились через 2 ч. Первый проходит 20 км на 1 ч 40 мин быстрее второго. Скорости? 6 км/ч и 4 км/ч
R03.7
Образец → сам · совместная работа
Складываются производительности
Образец
Две трубы вместе наполняют бассейн за 6 ч, первая одна — на 5 ч быстрее второй.
⎩⎨⎧x1+y1=61y=x+5
6(2x+5)=x(x+5)×6x(x+5)
x2−7x−30=0: x=10x=−3<0
10 ч и 15 ч 101+151=61
Сам
базаДва мастера вместе выполняют заказ за 4 ч, первый один — на 6 ч быстрее второго. Время каждого? 6 ч и 12 ч
повыш.Первый принтер печатает на 10 стр./мин больше второго; 300 страниц он печатает на 5 мин быстрее. Скорости? 30 и 20 стр./мин
R03.7
Осторожно · типичные ошибки
Где теряют баллы в текстовых задачах
Не отбросили лишнее
t2−t−12=0; ответ: 4 ч или −3 ч
t=4 ч
время не бывает отрицательным
Разные единицы
«на 20 мин раньше», v — в км/ч:(v+10)(t−20)
(v+10)(t−31)
20 мин =31 ч
Не тот ответ
Найдите площадь: нашли стороны, ответ «6 и 10»
S=6⋅10=60 см²
перечитайте вопрос задачи
R03.7
Найди ошибку
Ученик составил модели. Где ошибки?
1. Участок 300 м² обнесли забором длиной 70 м. Найдите стороны.
x+y=70,xy=300
t2−70t+300=0, t=35±537
Ошибка: забор — периметр, 2(x+y)=70
x+y=35: t2−35t+300=0:15 м и 20 м
2. Две бригады вместе — за 12 дней, первая одна — на 10 дней быстрее второй.
x+y=12,y−x=10
x=1,y=11 дней
Ошибка: сложили времена, а не производительности
x1+x+101=121: 20 и 30 дней
R03.7
Задания с самопроверкой · база
Составьте систему и решите
Произведение двух натуральных чисел 72, их разность 1. Числа? 8 и 9
Площадь прямоугольника 40 см², периметр 26 см. Стороны? 5 и 8 см
Гипотенуза 25 см, сумма катетов 31 см. Катеты? 7 и 24 см
Сумма двух чисел 12, сумма их квадратов 74. Числа? 5 и 7
R03.7
Задания с самопроверкой · повышенный уровень
Движение, геометрия, покупка
повыш.Поезд прошёл 360 км. Будь его скорость на 10 км/ч меньше, он шёл бы на 3 ч дольше. Скорость поезда? 40 км/ч
повыш.Периметр прямоугольного треугольника 24 см, площадь 24 см². Найдите гипотенузу. 10 см
повыш.Тетради купили на 120 руб. Будь каждая на 2 руб. дешевле, на те же деньги купили бы на 5 тетрадей больше. Сколько купили и по какой цене? 15 шт. по 8 руб.
R03.7 · формат ОГЭ
Формат ОГЭ · линия 21
Текстовая задача — с полным оформлением
Два велосипедиста одновременно отправились в 88-километровый пробег. Первый ехал со скоростью на 3 км/ч больше и прибыл к финишу на 3 ч раньше второго. Найдите скорость велосипедиста, пришедшего вторым. 8 км/ч
Моторная лодка прошла 112 км против течения и вернулась, затратив на обратный путь на 6 ч меньше. Скорость течения 3 км/ч. Найдите скорость лодки в неподвижной воде. 11 км/ч
1) переменные с единицами
2) система — по строкам таблицы
3) решение и отбор корней
4) ответ на вопрос задачи
R03.7
Задача из жизни
Телевизор 55′′, формат экрана 16:9
практикаСоставьте систему для ширины x и высоты y экрана (1′′=2,54 см). yx=916,x2+y2=139,72
практикаНайдите x и y с точностью до см. 122 и 68 см
повыш.Поместится ли экран в нишу шириной 120 см?нет
R03.7
Самостоятельная работа · 5 минут
Два варианта · 4 задания
Вариант 1
базаСумма двух чисел 11, произведение 30. Числа? 5 и 6
базаПлощадь прямоугольника 54 см², периметр 30 см. Стороны? 6 и 9 см
базаГипотенуза 15 см, сумма катетов 21 см. Катеты? 9 и 12 см
повыш.Велосипедист проехал 36 км. Будь скорость на 3 км/ч больше, он затратил бы на 1 ч меньше. Скорость? 9 км/ч
Вариант 2
базаРазность двух натуральных чисел 3, произведение 40. Числа? 8 и 5
базаПлощадь прямоугольника 36 см², периметр 26 см. Стороны? 4 и 9 см
базаГипотенуза 20 см, сумма катетов 28 см. Катеты? 12 и 16 см
повыш.Две трубы вместе наполняют бак за 2 ч, первая одна — на 3 ч быстрее второй. Время каждой? 3 ч и 6 ч
рефлексия · ДЗ
Итог урока
Проверьте себя и потренируйтесь
Ответьте одной фразой
Какие четыре шага у решения задачи через модель?
Почему решение системы не всегда ответ задачи?
Что складывают в задачах на совместную работу?
Домашнее задание
Диагональ прямоугольника 26 см, периметр 68 см. Стороны?
Два оператора вместе набирают текст за 8 ч, первый один — на 12 ч быстрее второго. Время каждого?